吉林省中部地区花岗质岩石风化地球化学特征

淡色花岗岩(leucogranite)是一类高铝高硅碱的酸性侵入岩,主要地球化学特征是:sio2≥72%,al2o3≥14%,na2o+k2o~8.5%,富rb,亏损th、ba、sr,稀土总量较一般花岗岩低(∑ree=(40~120)×10-6),且表现为中等分异的轻稀土弱富集型,一般具有eu负异常;sr-nd-pb-o同位素指示其岩浆明显的陆壳来源。淡色花岗岩主要发育于陆壳(俯冲)碰撞加厚带,由逆冲折返的俯冲板片变沉积岩部分经过脱水熔融产生。淡色花岗岩可划分为三种不同的岩石类型:(1)二云母型淡色花岗岩,由变泥质岩(或变硬砂岩)在中地壳水平经黑云母(和/或白云母)脱水熔融产生;(2)电气石型淡色花岗岩,由变泥质岩在较低温度下经白云母脱水熔融产生;(3)石榴子石型淡色花岗岩,由长英质下地壳经黑云母脱水熔融产生。源区残留独居石、磷灰石等富ree矿物是淡色花岗岩亏损ree、th等元素的原因。源岩为变泥质岩及源区残留钾长石是淡色花岗岩亏损sr、ba的主要原因。

i 内蒙古固阳县花岗岩岩石地球化学特征 摘要 研究内蒙古固阳县二叠纪侵入的花岗岩的化学组成，包含其成分的来源、含量、分 布、种类及化学变化。 岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。研究各类岩岩石中的主量元 素、微量元素和同位素，用于探讨岩石源区、岩石成因、岩石演化和岩石产出的构造环 境等方面基础理论问题。 本区岩浆活动从色尔腾山期到燕山期均有，以侵入活动为主，喷发活动主要集中于 中元古代白云鄂博期，为一套中酸性—基性火山岩建造，另外还广泛发育一套钾玄岩。 侵入岩类型齐全，分布广，侵入于白云鄂博群中，接触带普遍混合岩化，该区出露的岩 浆岩，按成分可分为超基性岩、碱性基性岩类和酸性岩类。 火成碳酸岩的最大岩体为赋矿白云石碳酸岩体，其次为侵入的碳酸岩墙。酸性岩类 包括中粗粒黑云母花岗岩、角闪石黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩及酸性岩脉；而黑 云母花岗岩与二长花岗岩主

以冀西石湖金矿麻棚岩体为研究对象,分别对斑状花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩的岩石化学成分、微量元素及稀土元素进行了系统测定。岩体的sio2平均含量为67.77%,略低于同处一个构造岩浆岩带的ne端紫荆关王安镇石英正长岩体(68.78%)。麻棚岩体稀土元素总量较高,介于136.41×10-6~167.45×10-6之间,稀土元素配分曲线为右倾斜型。lree/hree比值介于12.50~18.75之间,平均16.07,属轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型。综合麻棚岩体岩石学、微量元素及稀土元素特征研究认为,麻棚岩体的成因类型为ⅰ型花岗岩。

本文按摩天岭含铀花岗岩体的花岗岩、弱蚀变花岗岩、钾交代花岗岩和硅质交代花岗岩4种岩石类型,探讨了岩石中的常量元素、大离子亲石元素(lile)、高场强元素(hfse)和稀土元素(ree)含量特征及相互间的关系。其中含铀钾交代花岗岩表现为强钾长石化、强绿泥石化和弱赤铁矿化,u含量与次生黑云母关系密切;含铀硅质交代花岗岩的u含量与微晶石英伴生的铁质有关。通过剖析不同类型岩石的地球化学特征,指出成矿流体的元素主要来自花岗岩,产铀岩石具明显的llh特征;伴随铀矿化的增强,k/ba、rb/sr值降低,而ba/rb值增高;含铀钾交代花岗岩和硅质交代花岗岩的hfse和ree含量呈共轭消长和重稀土(hree)相对富集的特征。提出伴随断裂开启多期成矿流体的叠加更有利于铀的富集,llh特征,以及k/ba、rb/sr值降低与ba/rb值增高可作为含铀花岗岩体的地球化学判别依据。

湘东北位于扬子板块东南缘江南造山带中段,出露的新元古代花岗岩有长三背、大围山和葛藤岭等岩体,同属于九岭岩体的一部分。湘东北新元古代花岗岩sio2含量变化于60%~72%、cao为0.6%~3%、na2o为1.98%~3.72%、k2o为2.95%~4.99%之间,a/cnk>1.1,富集k、rb、ba等大离子亲石元素(lile)和轻稀土元素(lree/hree=3.1~10.5)、eu负异常明显(δeu=0.37~0.58),而nb、ta、ti等高场强元素(hfse)相对亏损。这些特征表明湘东北新元古代花岗岩来源于过铝质熔体,岩石类型上类似于富黑云母过铝花岗岩类(cpg),可能来源于富黑云母的变泥质沉积岩的熔融,如中元古代冷家溪群变质沉积岩等,形成于同碰撞环境,可能与陆壳加厚导致的剪切重熔有关。

双江口地区出露的花岗岩主要为二云二长花岗岩和似斑状黑云花岗岩,二者呈侵入接触关系,在岩体特征、岩石颜色、结构、矿物组成及后期改造等方面存在较为明显的差异。岩相学特征表明二云二长花岗岩形成晚于似斑状花岗岩,岩石地球化学特征表明二者成因为部分熔融,物源为壳源,形成环境为同碰撞-造山带环境,形成时间为印支晚期。

不整合是构造运动和海(湖)平面升降的产物,其风化粘土层可作为油藏的良好封盖层,半风化岩石孔缝系统可作为油气运移通道,也可为油气聚集提供良好储层.深入分析不整合结构在矿物含量变化、元素及其氧化物含量变化方面的微观特征是划分不整合结构的基础,对不整合油气藏的勘探实践具有重要意义.不整合结构可划分为风化粘土层-半风化岩石型、半风化岩石型和沉积间断型.通过济阳坳陷义和庄凸起前第三系风化粘土层-半风化岩石型不整合结构矿物与元素变化的实测数据,结合典型地区风化壳的矿物、元素分析结果,分析了风化粘土层-半风化岩石型不整合结构的矿物学、常量元素地球化学特征:其矿物学特征主要表现为长石、云母等原生矿物的蚀变和高岭石、伊利石及蒙脱石等次生粘土矿物的明显增多,粘土矿物在风化粘土层中部或风化粘土层下部-半风化岩石上部较为富集;其常量元素地球化学特征表现为ca、na元素含量迅速减少,在风化粘土层下部与半风化岩石上部通常具有fe、al元素的富集带,k、mg元素的变化由于交代作用等因素而变得复杂.

对青海省黑山晚志留世花岗岩的岩石及地球化学研究表明,岩石属典型钙碱性系列岩石,并具有富钾特征。对于主量元素如mgo,a12o3,fe2o3、cao随sio2的含量增加而增加,呈现一定的线性关系。岩石中ba、th强不相容元素等强烈富集,其含量高于地幔岩,其之间呈现同步增长关系。中等不相容元素ta、nb、hf、zr、sr等富集程度中等,轻微一中等程度的负铕异常(δeu=0.53～0.67);δce值0.92～0.96,铈略有亏损;(la/yb)n值4.93～31.36,均大于1。其特征显示岩石物质来源于地壳上部,有下地壳或上地幔物质混入。结合花岗岩构造环境判别图解可知,该花岗岩应是同碰撞环境下的产物。

本文在野外工作基础上,系统研究了云南大平糜棱岩化碱性花岗岩岩石结构构造、矿物组成、主微量元素和锆石特征等。根据岩体本身还残留有层理,在糜棱岩化之前的岩石具花岗变晶结构和含有反映区域变质成因的钠铁闪石造岩矿物,以及锆石高度富集和显示有一定层位等,认为云南大平糜棱岩化碱性花岗岩为沉积变质成因。

文章对桂林新寨花岗岩地区水质资料进行研究,采用piper图进行水化学分类及特征分析,结果表明该区水化学类型为hco3-ca型。并利用phreeqc对桂林新寨花岗岩地下水物种形成及饱和指数进行了模拟,根据模拟计算的饱和指数说明了该区地下水的溶解平衡状态。

研究区位于柴达木盆地和祁漫塔格-东昆仑造山带的过渡带的昆北断阶带。钻探揭示第三系盆地基底广泛分布花岗岩基岩。岩石学特征表明属二长花岗岩类,副矿物以锆石为主。化学成分分析结果表明,岩石具较高含量的sio2和al2o3,属过铝的钙碱性系列。岩石中强不相容元素rb、ba、zr等强烈富集,ta、ce、nb、sr、th等中等不相容元素富集中等;弱不相容元素y富集。岩石稀土总含量大多在194.41～231.63μg/g之间;lree/hree比值为2.31～2.4;岩石属轻稀土富集型。岩石中eu负异常明显,中等亏损;ce略有亏损;eu/sm值在0.15～0.16间。地球化学特征显示岩石物质来源于下地壳物质的熔融,构造环境判别图解中样品投影于同碰撞期的区间,岩石是同碰撞构造环境下形成,为早古生代洋陆转换时的岩浆活动,属于加里东期造山旋回时期产物。

柴北缘西段出露的花岗岩主要有赛什腾山、团鱼山、嗷唠河和三岔沟等岩体,这些岩体的走向为北西向,与区域构造线方向基本一致.岩体的锆石shrimpu-pb定年结果表明,它们的时代从早古生代的奥陶纪到晚古生代的泥盆纪和二叠纪.其中,赛什腾山岩体为(465.4±3.5)ma,团鱼山岩体两期侵入岩的年龄分别为(469.7±4.6)和(443.5±3.6)ma;它们均属早古生代奥陶纪;而嗷唠河岩体的石英闪长岩为(372.1±2.6)ma,属晚古生代泥盆纪;三岔沟岩体也由两期侵入岩组成,其年龄分别为(271.2±1.5)和(260.4±2.3)ma,属二叠纪.花岗岩的岩石地球化学特征表明,柴北缘早古生代花岗岩具有岛弧或活动大陆边缘花岗岩的属性,原岩可能为中元古代(1.03~1.15ga)形成的、来源于亏损地幔的拉斑玄武质洋壳,它们的形成与板块的俯冲作用有关;晚古生代花岗岩继承了早古生代花岗岩的特点,其原岩可能为中元古代(1.18~1.29ga)的岛弧根部下地壳,岩浆物质成分以壳幔混合源为主,它们的形成与造山隆起后不同块体之间的均衡调整有关.

湖北省蕲春县烈马咀花岗岩主要为黑云母二长花岗岩,由黑云母、钾长石、斜长石和石英等矿物组成,属于梅川杂岩体主岩体乱泥滩单元的组成部分。la-icp-ms锆石u-pb定年结果显示,其u-pb谐和年龄为123±0.85ma(n=15,mswd=0.21),206pb/238u表面年龄加权平均值为123±1ma(n=15,mswd=0.21),略晚于乱泥滩主岩体侵位年龄(131ma)和大别山地区晚中生代岩浆活动峰期年龄(130ma)。烈马咀花岗岩主-微量元素分析显示,主要元素以高sio2(74.76%~77.64%)、富碱(k2o+na2o7.18%~7.96%)和过铝质(al2o312.73%~14.06%)为特征;微量元素以富集大离子亲石元素(如rb和pb等)和亏损高场强元素(如nb、zr、p和ti等)为特征;稀土元素具有轻稀土富集和eu负异常(δeu=0.41~0.65)特征。烈马咀花岗岩成岩年龄和岩石地球化学特征显示其成因与大别山造山带内晚中生代花岗岩类似,均来自古老下地壳物质的部分熔融,形成于晚中生代整个中国东部岩石圈伸展减薄的构造背景下。

华南中生代构造由早期的挤压转为晚期的拉张,确定这种构造转折时期对认识华南大地构造演化具有重要意义。花岗岩的多期次侵入往往是不同构造环境的产物,不同构造环境花岗岩表现出岩石地球化学组成上的差别。本文对湘东北望湘花岗岩体不同期次岩石地球化学研究后,认为257～165ma,151～144ma,135～128ma3个侵入期的花岗质岩石分别在tio_2,k/rb,rb/sr,∑ree,δeu及微量元素组成上存在较大的差异,反映为不同的产出构造环境,分别代表印支期的挤压构造环境、燕山早期的剪切—走滑环境和燕山晚期的伸展—滑脱环境。j_3—k_1(140ma±)是挤压—剪切与伸展—拉张构造环境的转折期,前者表现为岩石圈增厚,后者表现为岩石圈减薄,湘东南大规模金属及铀矿的形成多与岩石圈减薄期花岗质小岩体有成因联系。

皖南及邻区早白垩世中—晚期酸性岩浆岩产于扬子陆块江南古隆起东段,岩体类型为花岗岩、碱长花岗岩及钾长花岗岩。岩体含有丰富的锆石、富f的萤石及富含稀土的磷钇矿、独居石、褐帘石等矿物。主量元素具较高含量的sio2和k2o,较低含量的tio2、mgo、cao,高(na2o+k2o)/al2o3值,高feot/mgo比;富集ree(eu亏损),hree亏损不严重,稀土配分模式表现为海鸥型;明显富集zr、nb、rb、ta、y、yb,显著亏损cr、co、ni、v、ba、sr。地化特征分析认为早白垩世中—晚期花岗岩为a2型花岗岩,产生于造山后的伸展环境,是正常安山质地壳在皖南印支期加厚地壳熔融结束之后继续受地幔物质底侵部分熔融所形成。

甘肃阳山金矿带属于类卡林型金矿床,金资源量是达到318t,矿区花岗岩脉较为发育,与金矿化关系密切,重要的找矿标志之一。通过花岗岩的系统取样和主微量、稀土元素的分析结果,分析岩石地球化学特征,认为:原斜长花岗斑岩,称为花岗岩较为准确,归类为i型花岗岩和s型花岗岩,为活动大陆边缘的产物及同碰撞和碰撞后形成花岗岩的特点。矿带花岗岩成矿潜力大,可以加强矿区多金属综合利用研究工作。

阳山超大型金矿床是中国乃至亚洲发现的首个金资源量超过300t的矿床,该矿床的形成与矿区花岗岩脉关系密切。从阳山花岗岩的地球化学特征入手,探讨出露的斜长花岗斑岩和花岗细晶岩的特征。阳山花岗岩为钙碱性系列,属强过铝质,分异指数(di)(71.12～87.0)较高,表明原始岩浆分异强烈;稀土元素配分图为右倾型,∑ree较低(32.18×10-6～100.21×10-6,)lree/hree大多数在7以上;高场强元素(nb、ta、zr)为负异常,rb/sr为0.38～2.08,阳山花岗岩在构造环境判别图上为碰撞后环境。2种花岗岩为同一来源,只是形成的时间有差别。结合区域地质特征和前人的年龄数据,得出阳山超大型金矿形成于华北与扬子陆块碰撞后的拉张环境。

粤西黄岭岩组分布于高州东部,其花岗质岩石为东向西可分出三种岩性单元:黑云母斜长花岗质-黑云母花岗闪长质糜棱岩,石榴石黑云母花岗闪长质初糜棱岩和揉皱片麻状石榴黑云花岗闪长质-二长花岗岩,各单元之间呈渐变过渡关系。

研究区花岗岩类广泛发育，除西南部外，测区各处均有分布。岩体以岩基或岩株状产出，区域上受北东向、北北东向构造控制，基本沿北东、北北东向展布。

通过对贝勒库都克一带花岗岩类的岩相学、岩石化学特征的详细研究,结合最新的大地构造学和地球化学研究资料,贝勒库都克序列中主要岩性有细中粒不等粒正长花岗岩,似斑状中粒含黑云正长花岗岩,似斑状中粒含黑云二长花岗岩,细粒正长花岗岩,似斑状细粒二长花岗岩。岩石化学总体上具有高硅、高铝、贫钙镁.贝勒库都克岩体明显富集rb,th,ce,亏损ba,ta,zr,eu等元素。稀土元素含量较高,稀土元素配分模式呈较平坦的＂v＂字型体,地球化学以铕强亏损为特征;贝勒库都克花岗岩形成在碰撞,造山之后,相对稳定的环境。

在详细的野外调查及前人的研究基础上,运用岩石地球化学、同位素地质学,地能学说等理论和研究方法重点研究了石人嶂钨矿区内莲花山隐伏花岗岩体氧化物特征,岩石能量地球化学特征、pb同位素特征,探明其物质来源。结果表明该地区花岗岩体氧化物含量以高硅、富铝、富碱、贫钙、低磷为主要特征;岩浆在不断的进行分异演化的过程中,其所形成岩石的能量、能量系数均在同步缓慢递增,显示区域内相临近的岩体拥有相似的铅物质源,由此推测莲花山隐伏花岗岩体也应是从同源岩浆演化而成,来源以壳源为主。

湘西大溶溪钨矿床在空间、成因上与大神山花岗岩关系密切,但目前大神山花岗岩的研究程度较低,这严重制约了对其成岩机理、形成地质背景、以及对大溶溪钨矿矿床成因与成矿机理的认识。本文对大神山花岗岩的岩石学和地球化学进行了研究,并揭示了该花岗岩的成因及其成岩的构造背景。研究表明,大神山花岗岩呈岩株产出,主要为黑云母二长花岗岩,其锆石la-icp-msu-pb年龄为(224.3±1.0)ma。相比于华南地区其它印支期花岗岩,大神山花岗岩具有酸度、碱度偏低,而富含mgo、cao的特点,属准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性岩系。该花岗岩稀土总量较低,表现出富轻稀土、弱负铕异常、轻重稀土分馏明显的特征;成矿元素w含量极高,ba/rb、ni/co、rb/sr值普遍较低,显示其岩浆结晶分异不充分。从成因上看,大神山花岗岩为i型花岗岩,形成于扬子地块与华夏地块强烈会聚之后的后碰撞晚造山阶段,可能是幔源岩浆底侵与下地壳局部熔融所形成的幔、壳混熔岩浆不断演化的结果。